已知 $\sqrt{a^2} = 3$，则实数 $a$ 的值为

A. 9

B. 3

C. $\sqrt{3}$

D. $\pm 3$

1. 利用二次根式性质将原式转化为绝对值方程

根据二次根式与算术平方根的非负性及其性质，对于任意实数 $a$，均有：
$\sqrt{a^2} = |a|$
因此，已知条件 $\sqrt{a^2} = 3$ 可转化为：
$|a| = 3$

2. 求解绝对值方程得出 $a$ 的值并匹配选项

由绝对值的几何意义可知，绝对值为 $3$ 的实数有两个，互为相反数：
$a = 3 \quad \text{或} \quad a = -3$
即 $a = \pm 3$。
因此正确选项为 D。